天地一体化信息网络技术研究白皮书（2023）

天地一体化信息网络技术研究白皮书 （2023） 中通服咨询设计研究院有限公司 前 言 作为未来6G关键技术之一，天地一体化信息网络将在未来6G中将充分发挥空、天、地、海信息技术的各自优势，实现时空复杂网络的一体化综合处理和最大有效利用，为各类不同用户提供实时、可靠、按需服务的泛在、机动、高效、智能、协作的信息基础设施和决策支持系统。与此同时，天地一体化信息网络作为国家首个“面向2030科技创新重大项目”，以其战略性、基础性、带动性和不可替代性，成为国家国民经济和国家安全的重大基础设施，其所具有的信息服务能力，将不断地带动我国新兴产业的发展，形成具有巨大潜力的核心竞争力和民族创造力。 编制单位：中通服咨询设计研究院有限公司 编写人员：王强、李新、贝斐峰、刘超凡、彭雄根 天地一体化信息网络技术研究（2023） I 目 录 1. 6G网络研究现状 ...................................................................................... 1 1.1 标准研究进展 ...................................................................................................................... 1 1.2 业务场景需求 ...................................................................................................................... 3 1.3 网络构架展望 ...................................................................................................................... 8 2. 天地一体化信息网络应用场景 ................................................................... 9 2.1 泛在物联 .............................................................................................................................. 9 2.2 宽带互联 ............................................................................................................................ 12 2.3 智能海洋 ............................................................................................................................ 13 2.4 隐蔽安全 ............................................................................................................................ 14 2.5 社会治理 ............................................................................................................................ 15 3. 天地一体化信息网络组网架构 ................................................................. 16 3.1 组网架构需求 .................................................................................................................... 17 3.2 组网架构组成 .................................................................................................................... 18 3.2.1 物理架构组成 ....................................................................................................... 18 3.2.2 功能架构组成 ....................................................................................................... 21 3.3 组网架构优化 .................................................................................................................... 27 3.4 组网架构挑战 .................................................................................................................... 27 4. 天地一体化信息网络关键技术方向 .......................................................... 28 4.1 技术架构研究方向 ............................................................................................................ 29 4.2 网络管理研究方向 ............................................................................................................ 34 5. 天地一体化信息网络资源管理 ................................................................. 35 5.1天地一体化网络活动基站节点选址 ................................................................................. 36 5.1.1集中式活动基站选址 ............................................................................................ 36 5.1.2分布式活动基站选址 ............................................................................................ 37 5.2天地一体化网络资源管理技术 ......................................................................................... 38 5.2.1高隔离无线频谱资源管理技术 ............................................................................ 38 5.2.2跨域边缘计算资源协同管理技术 ........................................................................ 40 5.2.3模型与数据联合驱动的资源管理算法 ................................................................ 42 6. 天地一体化信息网络发展现状 ................................................................. 43 6.1 基于GEO（高轨）星座网络 ........................................................................................... 43 6.2 基于LEO（低轨）星座网络 ............................................................................................ 45 天地一体化信息网络技术研究（2023） II 6.3 LEO（低轨）星座发展展望 .............................................................................................. 51 7. 天地一体化信息网络建设探讨 ................................................................. 53 7.1 网络建设难点 .................................................................................................................... 53 7.2 网络建设方案 .................................................................................................................... 54 8. 天地一体化信息网络发展展望 ................................................................. 55 8.1 面临挑战 ............................................................................................................................ 56 8.2 发展建议 ............................................................................................................................ 57 天地一体化信息网络技术研究（2023） 1 1. 6G网络研究现状 1.1 标准研究进展 全球6G标准还未制定，但是6G研究的序幕已经展开，整体上看，全球6G研究正在有序推进，预计2030年6G将实现商用，届时人类将进入6G时代。 （1）ITU ITU-R WP5D负责IMT无线通信研究和标准化，包含IMT-2000